Урок Модификационная изменчивость

 

Тема урока

Закономерности модификационной изменчивости

Презентация урока 

Цель: расширить знания учащихся о влиянии факторов окружающей среды на процесс формирования признаков организмов; выявить закономерности модификационной изменчивости в массе случайных явлений и определить их практическое значение; определить основные характеристики модификационной изменчивости; продолжить формирование навыков получения и обработки фактического материала, умений делать заключения, выводы.

 

Оборудование: гербарий мутационной изменчивости, модификационной изменчивости.

 

Ход урока

 

1. Организация класса.

Вступление учителя: Мы продолжаем изучать большую, интересную и достаточно сложную тему "Основы генетики"

Вопросы:

Вспомните, что изучает генетика? Что такое наследственность, каким способом передаются наследственные признаки?

Генетика изучает основные закономерности наследственности и изменчивости.

Наследственность – свойство организмов передавать свои признаки и особенности развития следующему поколению.

Материальные основы наследственности – хромосомы (ДНК), процессы мейоза и оплодотворения.

 

Мы рассмотрели основные закономерности наследственности, установленные Грегором Менделем и Томасом Морганом. Помимо наследственности объектом       исследования генетики является всеобщее свойство всех живых организмов – изменчивость.

 

II. Беседа

Дайте определение изменчивости.

 

Изменчивость – свойство живых организмов приобретать в процессе индивидуального развития новые признаки и свойства (способность организмов изменять свои признаки и свойства). Процесс возникновения различий между особями одного вида в ходе онтогенеза.

 

2. Назовите формы изменчивости, выделенные Ч. Дарвином.

 

Наследственная, ненаследственная.

Неопределённая, определённая

 

3. Какие названия получили эти формы изменчивости в современной генетике?

 

Модификационная, мутационная;

фенотипическая, генотипическая.

 

                              Формы изменчивости

 

Наследственная                                          Ненаследственная

мутационная                                                 модификационная

генотипическая                                            фенотипичекая

 

4. Рассмотрите гербарий и скажите, какая форма изменчивости проявилась в данном примере.

 

4.1. Мутационная.

4.2. Модификационная.

 

5. От чего зависит проявление модификационной, т. е. фенотипической изменчивости?

 

От влияния факторов внешней среды.

 

III. Тема урока

Модификационная изменчивость

 

Прочитайте понятия, дайте им формулировку, покажите взаимосвязь между ними.

 

На доске понятия:

Ген

Фенотип

Факторы окружающей среды

Признак

Генотип

 

Ген – участок молекулы ДНК, несущий информацию об одном белке, а следовательно об одном  признаке.

 

Фенотип – результат реализации генотипа, совокупность признаков и свойств организма.

 

Факторы окружающей среды – факторы среды, которые могут оказывать влияние на развитие организма.

 

Признак – особенность строения, развития или функционирования организма.

 

Генотип – наследственная основа организма, совокупность всех генов организма, локализованных в хромосомах

 

 

.Запишите в тетради схему, иллюстрирующую зависимость фенотипа от факторов внешней среды.

 

 

Ген------------------------Белок---------------------------Признак

 

 

Генотип-----------------------------------------------------Фенотип

 

 

Факторы окружающей среды

Цитата.

 

«Программа действия генов в системе генотипа напоминает партитуру симфонии. Эта партитура записана нотами в виде генов. Композитор – эволюционный процесс, оркестр – развивающийся организм, а дирижер исполнения симфонии – внешняя среда». (Русский генетик М. Е. Лобашев).

 

Т. о. фенотип – это один из возможных случаев реализации генетической информации. Под влиянием внешней среды возникают модификации, которые носят приспособительный характер, но не наследуются. Это обобщение было сделано немецким ученым Августом Вейсманом.

 

Изменчивость организма, возникающая под влиянием факторов внешней среды и не затрагивающая генотип, называется модификационной.

Модификационная изменчивость – изменчивость фенотипа; реакция генотипа на условия обитания.

Модификация – ненаследственное изменение фенотипа, возникающее под влиянием факторов внешней среды.

 

Можно ли в изменениях признаков и свойств организмов выявить определенные закономерности?

 

IV. Физкультминутка.

 

V. Лабораторная работа.

Тема: Выявление закономерностей модификационной изменчивости

Цель: Выявить закономерности модификационной изменчивости, условия проявления, а также определить их значение для практической деятельности человека.

Проблемный вопрос. Чем важны для нас полученные в ходе проведения данной работы сведения?

1. Самостоятельная работа по группам 7 - 10 мин (по инструктивным карточкам).

1 учащийся строит кривую;

2 - определяет закономерности;

3 - условия проявления;

4 – практическое значение.

2. Оформление на доске результатов работы.

3. Обсуждение итогов.

Какие формы встречаются часто, какие редко? Часто встречаются формы со средним значением признака, а формы с минимальным и максимальным значением встречаются редко.

Какая должна быть выборка? Не менее 50 экземпляров.

Есть ли ограничение в изменениях признака? Есть минимальное и максимальное ограничение в развитии признака.

Чем важны для нас полученные в ходе проведения лабораторной работы сведения? По наследству мы получаем задатки развития признаков, а то, насколько они будут развиты, зависит от нас с вами. Однако  нельзя до бесконечности развивать задатки, т. к. есть границы развития признака, заложенные в генотипе.

 

Итак, мы убедились, что в проявлениях модификационной изменчивости есть определённые закономерности.

 

Выводы:

1. Проявление признака не выходит за пределы нормы реакции, которая определяется генотипом.

2. Среди показателей изменчивости данного признака чаще всего встречаются средние значения признака, а минимальные и максимальные проявления признак встречаются как исключения.

3. Модифиационной изменчивости присущи статистические закономерности, среднее значение признака обнаруживается только при массовых подсчетах (Чем больше данных, тем более четко проявляется закономерность).

4. Модификационная изменчивость играет огромную роль в практической деятельности человека (Генетические возможности сорта и породы  максимально проявляются в оптимальных условиях).

Однако нельзя бесконечно повышать продуктивность породы или сорта за счет условий существования. Есть предел – норма реакции, которая определяется генотипом. Изменения нормы реакции – это уже мутационная изменчивость.

Т. о., все агро- и зоотехнические приёмы направлены на достижения максимальной продуктивности организмов в пределах, допускаемых нормой реакции.

 

VI. Основные характеристики модификационной изменчивости

1. Носит групповой характер.

2. Зависит от окружающих условий.

3. Является определённой.

4. Определяется нормой реакции.

Проявление модификационной изменчивости носит групповой характер, т. е. все особи данного вида, помещенные в одинаковые условия, приобретают сходные признаки.

 Модификационная изменчивость зависит от конкретных условий окружающей среды.

Модификационная изменчивость является определённой, то есть всегда соответствует тем факторам, которые её вызывают. Так, повышенные физические нагрузки влияют на степень развития мышц, но не изменяют цвет кожи, а ультрафиолетовые лучи изменяют цвет кожи человека, но не изменяют пропорций тела.

Несмотря на то, что под влиянием условий внешней среды признаки могут изменяться, эта изменчивость не беспредельна. У модификационной изменчивости есть довольно жесткие границы или пределы изменения признака, обусловленные генотипом. Пределы модификационной изменчивости признака организма называют его нормой реакции.

 

Норма реакции – степень варьирования признака или пределы модификационной изменчивости, обусловленные генотипом.

Значит, наследуется не признак как таковой, а его способность изменяться в пределах нормы реакции под воздействием факторов среды. Гены определяют развитие признака, а его проявление и степень выраженности во многом определяется условиями среды.

 

 Вывести формулу для выявления среднего показателя признака.

Средняя величина признака

 

       V1 х p1 + V2 х p2+ Vn х pn

М=                       m

 

 

М – средняя величина;

V – варианта;

p– частота встречаемости;

n- общее число вариант;

m –общее число измерений.

 

 

Вопросы теста.

 

Как называется модификационная изменчивость:

1) наследственная;

2) комбинативная;

3) индивидуальная;

4) ненаследственная.

 

Чем характерны признаки при модификационной изменчивости?

1) могут быть полезными и вредными;

2) зависят от окружающей среды;

3) являются доминантными и рецессивными;

4) возникают внезапно.

 

Появление какого признака нельзя отнести к модификационной изменчивости?

1) масса семян фасоли;

2) окраска белой вороны (альбиноса);

3) рост учащихся одного класса;

4) размер диаметра клубней картофеля.

 

Пределы модификационной изменчивости называются

1) нормой реакции;

2) корреляциями;

3) модификациями;

4) мутациями.

 

Характерной особенностью модификационной изменчивости является то, что она:

1) возникает случайно и наследуется;

2) образует ряды изменчивости признака, не наследуется, ею можно управлять;

3) не зависит от условий среды;

4) индивидуальна.

 

VII. Подведение итогов.

 

 Дополнительные сведения.

“Многое из того, что мы проходили в институте, например о генетике, он [Лысенко] считает “вредной ерундой” и утверждает, что успех в нашей работе зависит от того, как скоро мы сумеем все это забыть, "освободиться от этого дурмана"”, — писал Донат Долгушин. По поводу подобных воззрений друзья даже шутили: “Лысенко уверен, что из хлопкового зерна можно вырастить верблюда, а из куриного яйца — баобаб...” (В каждой шутке есть доля истины. Но кто бы из молодых шутников 1928 года мог подумать, что через двадцать пять лет их друг совершенно серьезно напишет, что в его опытах из зерна пшеницы получилось три растения различных родов: пшеница, ячмень и рожь!) ¹⁹

Марк ПОПОВСКИЙ. ДЕЛО АКАДЕМИКА ВАВИЛОВА. МОСКВА “КНИГА”. 1991

 

 

 Пример инструкционной карточки к лабораторной работе.

 

Карточка 5

Лабораторная работа.

 

Работу выполняли	Оценка

 

Тема: Выявление закономерностей модификационной изменчивости

 

Цель: Выявить закономерности модификационной изменчивости, условия проявления, а также определить их значение для практической деятельности человека.

 

В двух параллельных девятых классах измерили силу сжатия правой руки 50 мальчиков Эти данные можно получить на уроке). Результаты следующие:

 

Сила сжатия мальчиков, кг

29, 25 33, 34, 33, 34, 34, 33 35, 38, 37, 35, 38, 37, 38, 36, 38, 39 41, 41, 44, 42, 41, 42, 44, 43, 44, 41, 41 46, 45, 48, 49, 45, 46, 45, 47, 45, 49, 45, 47 51, 54, 50, 54, 53, 51 55, 58 66

 

 

Используя данный цифровой материал, выполните следующие задания:

1. Составьте вариационный ряд изменчивости силы сжатия правой руки учащихся.

 

Сила сжатия мальчиков (варианта, V)	20-29 кг	30-34 кг	35-39 кг	40-44 кг	45-49 кг	50-54 кг	55-59 кг	60-69 кг
Число учеников (частота встречаемости, р)

 

2. Используя данные вариационного ряда, постройте вариационную кривую изменчивости данного признака. По оси OY - частота встречаемости, OX - варианта. 

 

3. Ответьте на вопросы:

а) есть ли пределы проявления признака?

б) какие значения признака встречаются чаще, а какие реже?

в) какое количество данных необходимо обработать для того, чтобы выявить закономерность?

г) какое практическое значение имеет изучение данного признака?

 

4. Сделайте вывод.